(57)【要約】【課題】基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される金型のＮＣデータを作成する方法及びシステムを提供する。【解決手段】本発明に係る方法では、まず、金型形状モデルを作成し、その後、その金型形状モデルを用いてＮＣデータを作成する。金型形状作成は、前記付加形状のデータを作成するステップと、前記基礎形状のデータを作成するステップと、前記付加形状の各々を前記基礎形状に配置する位置のデータを作成するステップとを含む。ＮＣデータ作成は、金型の所定の断面を形成する付加形状データを前記配置位置データから特定するステップと、前記基礎形状データ、特定された前記付加形状データ及び前記配置位置データを用いて前記所定の断面の形状を算出するステップと、算出された前記断面形状に基づいて工具軌跡データを作成するステップとを含む。【選択図】図８
2007094955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される金型のＮＣデータを作成する方法であって、
前記方法は、金型形状を作成する金型形状作成ステップと該金型形状からＮＣデータを作成するＮＣデータ作成ステップとを含み、
前記金型形状作成ステップは、
前記付加形状のデータを作成する付加形状データ作成ステップと、
前記基礎形状のデータを作成する基礎形状データ作成ステップと、
前記付加形状の各々を前記基礎形状に配置する位置のデータを作成する配置位置データ作成ステップとを含み、
前記ＮＣデータ作成ステップは、
金型の所定の断面を形成する付加形状データを前記配置位置データから特定する付加形状データ特定ステップと、
前記基礎形状データ、特定された前記付加形状データ及び前記配置位置データを用いて前記所定の断面の形状を算出する断面形状算出ステップと、
算出された前記断面形状に基づいて工具軌跡データを作成する工具軌跡データ作成ステップとを含むＮＣデータを作成する方法。
【請求項２】
前記付加形状データ特定ステップ、前記断面形状算出ステップ及び前記工具軌跡データ作成ステップは、ＮＣデータに対応する所定の断面ごとに金型全体にわたり順次行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記付加形状データ作成ステップは、複数の同一の付加形状に対しては、付加形状のデータ作成は、１度だけ行うようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記配置位置データは、前記付加形状のそれぞれが前記基礎形状に規則的に配列される場合に、前記基礎形状に対する一の付加形状の配置位置及び該配置位置からの距離で構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記基礎形状が平面を有しており、前記付加形状が前記平面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは２次元データであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記基礎形状が曲面を有しており、前記付加形状が前記曲面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは３次元データであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記金型形状ステップは、ＣＡＤソフトウェアを用いて実現され、前記ＮＣデータ作成ステップは、ＣＡＭソフトウェアを用いて実現されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される金型のＮＣデータを作成するシステムであって、
前記システムは、金型形状を作成する金型形状作成手段と該金型形状からＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段とを含み、
前記金型形状作成手段は、
前記付加形状のデータを作成する付加形状データ作成手段と、
前記基礎形状のデータを作成する基礎形状データ作成手段と、
前記付加形状の各々を前記基礎形状に配置する位置のデータを作成する配置位置データ作成手段とを含み、
前記ＮＣデータ作成手段は、
金型の所定の断面を形成する付加形状データを前記配置位置データから特定する付加形状データ特定手段と、
前記基礎形状データ、特定された前記付加形状データ及び前記配置位置データを用いて前記所定の断面の形状を算出する断面形状算出手段と、
算出された前記断面形状に基づいて工具軌跡データを作成する工具軌跡データ作成手段とを含むＮＣデータを作成するシステム。
【請求項９】
前記付加形状データ特定手段、前記断面形状算出手段及び前記工具軌跡データ作成手段は、ＮＣデータに対応する所定の断面ごとに金型全体にわたり順次行われることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記付加形状データ作成手段は、複数の同一の付加形状に対しては、付加形状のデータ作成は、１度だけ行うようになっていることを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記配置位置データは、前記付加形状のそれぞれが前記基礎形状に規則的に配列される場合に、前記基礎形状に対する一の付加形状の配置位置及び該配置位置からの距離で構成されることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１２】
前記基礎形状が平面を有しており、前記付加形状が前記平面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは２次元データであることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１３】
前記基礎形状が曲面を有しており、前記付加形状が前記曲面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは３次元データであることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項１４】
前記金型形状手段は、ＣＡＤソフトウェア手段を用いて実現され、前記ＮＣデータ作成手段は、ＣＡＭソフトウェア手段を用いて実現されることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型加工機で金型を加工するためのＮＣデータを作成する方法及びシステムに関する。より詳細には、金型形状が、基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される場合におけるＮＣデータを作成する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
金型加工機では、手動で工作機械を動かす代わりに、金型を加工する位置の座標データを加工機に与えることにより自動で工作機械の工具の回転や移動などを制御することが行われてきている。一般には、金型作成過程は、まず、製品形状から金型モデルを作成し、その後、金型モデルからＮＣデータと呼ばれるこの加工機制御情報データを作成する。次いで、そのＮＣデータを用いて加工機で加工するという流れを踏む。
【０００３】
金型モデルは、例えば金型素材（ブランク）の大きさやスライドの大きさ等の金型規格に基づいて作成され、製品モデルの反転形状として得られる。金型モデルは、製品モデルに対して、オス型（CORE）、メス型（CAVI）が作成され、その他のスライド、ルーズコア等の金型モデルも作成される。
【０００４】
ＮＣデータは、全ての金型モデル及びそれに対する加工条件に基づいて作成される。加工機の工具の径や長さの制限などを加味して、様々な加工方法を組み合わせてどのような順番で加工すれば金型が綺麗に仕上がるかを考慮して作られる。ＮＣデータは、金型素材（四角い鉄の塊）を加工機で切削して金型部品に仕上げるために必要な加工機の動作を制御するデータである。工場で準備されている工具の種類や加工機の特性を考慮して、最適なデータを出力することが求められる。
【０００５】
加工機での加工は、金型素材をセットし、ＮＣデータを入力することで指定された加工方法の順番で指定された工具軌跡に従って工具が動き、金型素材を切削することにより、金型部品が仕上げられる。
【０００６】
上述のように、ＮＣデータの作成は、金型モデル形状が作成されていることが前提となる。金型モデルが基礎形状及びそれに組み合わされる付加形状とから構成される場合には、一般には、その金型モデルは、ＣＡＤソフトウェアを用いて、前記基礎形状及び前記付加形状をそれぞれ別個に作成され、その後、前記付加形状を前記基礎形状に配置することによって作成される。例えば、図１のような、金型の基礎形状及びそれに組み合わされる複数の同一の付加形状を備えている金型モデルを作成する場合、一般的には金型モデル作成は以下のように行われる。すなわち、図１に示すような金型の３次元データの作成は、一般にはＣＡＤソフトウェアを用いて、例えば図２に示すようなステップに従って行われる。具体的には、最初に基礎形状となる母曲面データを作成し（ステップ１１０）、複数の同一の付加形状であるパーツデータを１つ作成する（ステップ１２０）。次に、そのパーツデータを１つコピーする(ステップ１３０)。次に、そのコピーしたパーツデータを母曲面の配置位置に配置する(ステップ１４０)。次に、コピーしたパーツと母曲面の和演算を行い、結合後の輪郭形状を算出する(ステップ１５０)。ステップ１３０から１５０までのステップをパーツの個数分繰り返して（ステップ１６０）終了する（ステップ１７０）。また、同一の付加形状を複数個含むだけでなく、異なる付加形状をさらに含む場合には、上記ステップ１２０以下のステップをその異なる付加形状に対して行うことにより金型モデルが完成される。この場合、パーツの種類の数に各パーツの個数を乗じた数の付加形状（パーツ形状）が母曲面に配置されたものが金型モデルとなる。そして、金型モデルの３次元データを取得した後にＮＣデータの作成が行われる。
【０００７】
ＮＣデータに係る加工軌跡は、工具が金型形状を舐めるように動く場合の軌跡であって、例えば、金型モデルを工具半径分３次元オフセットした後の金型の断面の輪郭形状をその加工軌跡とするものであり、その断面ごとに算出される輪郭形状データを金型全体にわたって順次算出したときの集合データとして表される。結果として、ＮＣデータに係る加工軌跡は、金型を切削する際の工具の中心軌跡として表される。図３に、ＮＣデータとしてのその断面の輪郭形状を示す。ＮＣデータを作成するためには、図４に示すように、まず、金型の３次元データ全体を工具半径分３次元オフセットする計算を行う（ステップ２１０）。次に、所定の断面ごとにＮＣデータを算出するために、３次元オフセット後の前記所定の断面形状を算出して(ステップ２２０)終了する（ステップ２３０）。なお、ＮＣデータは、上記加工軌跡のデータに、工具の径や長さの制限を加味した加工条件が付加されたデータとして利用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の通り、ＮＣデータ作成には、金型モデルをオフセットした位置を算出する計算が必要となる。この点、金型モデルが単純な形状であれば、計算量として特に問題は生じない。しかしながら、上記の例のように金型モデルが構成要素を多数含んでいる場合など複雑な形状である場合には、必要なデータ容量がその分増大し、３次元オフセットを算出するには莫大な計算量になる。また、金型部品が、基礎形状とそれに組み合わされる複数の同一形状から構成されるなど、ある一定のパターンから構成される場合には、同じ形状に対して、その都度、同じ加工軌跡を逐次的に算出することになり、その結果、計算量が肥大化し、計算機が処理不可能となる場合も起こり得る。
【０００９】
また、ＰＣのモニター上面又は背面の廃熱の為に穴が空いている部分などのメッシュ構造を有する製品に対する金型においては、その穴が数多く（百〜万以上）空いている場合がある。このような場合、ハイエンドと呼ばれている３次元ＣＡＤでもデータ容量が膨大で、ソフトウェアのソフト的・ハード的な制約により、上記の金型モデルとしての３次元データ自体を作成することができない。その結果、ＣＡＭソフトで３次元データからＮＣデータを作成することができず、２次元データを利用し、人の操作を介して擬似的に３次元のＮＣデータを作成することが現状となっている。
【００１０】
上記の点を鑑みると、通常のＣＡＤソフトで３次元の金型モデルデータを作成し、ＣＡＭソフトで３次元金型モデルデータからＮＣデータを作成することは既存設備の有効利用という観点から非常に有用である。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−３７３００９
【００１２】
また、特許文献１には、データ容量の増大を回避するためのＮＣデータの作成方法が提案されている。しかしながら、これは、金型の加工を所定の加工単位に分割することを前提にしているものであり、分割した加工単位に対応した加工データを取り扱うものである。この点、本来は、金型の加工を所定の加工単位に分割することなく、金型形状全体を一単位の加工データとして取り扱うことが理想的である。
【００１３】
本発明は上記技術的背景のもとになされたものであり、その目的は、現状ではＣＡＤソフトウェアで３次元データを作成できず、高精度のＮＣデータ計算が行えないＰＣモニターの上面又は背面のメッシュ構造などの金型に対して、ＣＡＤソフトウェアで金型モデルを作成し、ＣＡＭソフトウェアで高精度のＮＣデータ計算を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される金型のＮＣデータを作成する方法であって、
前記方法は、金型形状を作成する金型形状作成ステップと該金型形状からＮＣデータを作成するＮＣデータ作成ステップとを含み、
前記金型形状作成ステップは、
前記付加形状のデータを作成する付加形状データ作成ステップと、
前記基礎形状のデータを作成する基礎形状データ作成ステップと、
前記付加形状の各々を前記基礎形状に配置する位置のデータを作成する配置位置データ作成ステップとを含み、
前記ＮＣデータ作成ステップは、
金型の所定の断面を形成する付加形状データを前記配置位置データから特定する付加形状データ特定ステップと、
前記基礎形状データ、特定された前記付加形状データ及び前記配置位置データを用いて前記所定の断面の形状を算出する断面形状算出ステップと、
算出された前記断面形状に基づいて工具軌跡データを作成する工具軌跡データ作成ステップと、
を含むＮＣデータを作成する方法を提供する。
【００１５】
好ましい態様では、前記付加形状データ特定ステップ、前記断面形状算出ステップ及び前記工具軌跡データ作成ステップは、ＮＣデータに対応する所定の断面ごとに金型全体にわたり順次行われる。
【００１６】
また、前記付加形状データ作成ステップは、複数の同一の付加形状に対しては、付加形状のデータ作成は、１度だけ行うようになっていることを特徴とする。
【００１７】
別の態様では、前記配置位置データは、前記付加形状のそれぞれが前記基礎形状に規則的に配列される場合に、前記基礎形状に対する一の付加形状の配置位置及び該配置位置からの距離で構成されることを特徴とする。特に、前記基礎形状が平面を有しており、前記付加形状が前記平面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは２次元データであることを特徴とする。また、前記基礎形状が曲面を有しており、前記付加形状が前記曲面上に規則的に配置される場合には、前記配置位置データは３次元データであることを特徴とする。
【００１８】
また、上記方法において、前記金型形状ステップは、ＣＡＤソフトウェアを用いて実現され、前記ＮＣデータ作成ステップは、ＣＡＭソフトウェアを用いて実現され得る。
【００１９】
また、本発明は、基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成される金型のＮＣデータを作成するシステムであって、
前記システムは、金型形状を作成する金型形状作成手段と該金型形状からＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段とを含み、
前記金型形状作成手段は、
前記付加形状のデータを作成する付加形状データ作成手段と、
前記基礎形状のデータを作成する基礎形状データ作成手段と、
前記付加形状の各々を前記基礎形状に配置する位置のデータを作成する配置位置データ作成手段とを含み、
前記ＮＣデータ作成手段は、
金型の所定の断面を形成する付加形状データを前記配置位置データから特定する付加形状データ特定手段と、
前記基礎形状データ、特定された前記付加形状データ及び前記配置位置データを用いて前記所定の断面の形状を算出する断面形状算出手段と、
算出された前記断面形状に基づいて工具軌跡データを作成する工具軌跡データ作成手段とを含むＮＣデータを作成するシステムを提供する。
【００２０】
好ましい態様では、前記付加形状データ特定手段、前記断面形状算出手段及び前記工具軌跡データ作成手段は、ＮＣデータに対応する所定の断面ごとに金型全体にわたり順次行われる。
【００２１】
また、前記付加形状データ作成手段は、複数の同一の付加形状に対しては、付加形状のデータ作成は、１度だけ行うようになっていることを特徴とする。
【００２２】
別の態様では、前記システムにおいて、前記配置位置データは、前記付加形状のそれぞれが前記基礎形状に規則的に配列される場合に、前記基礎形状に対する一の付加形状の配置位置及び該配置位置からの距離で構成されることを特徴とする。特に、前記基礎形状が平面を有しており、前記付加形状が前記平面上に規則的に配置される場合に、前記配置位置データは２次元データであることを特徴とする。また、前記基礎形状が曲面を有しており、前記付加形状が前記曲面上に規則的に配置される場合には、前記配置位置データは３次元データであることを特徴とする。
【００２３】
また、上記システムにおいて、前記金型形状手段は、ＣＡＤソフトウェアを用いて実現され、前記ＮＣデータ作成手段は、ＣＡＭソフトウェアを用いて実現され得る。
【００２４】
以上より、本発明は、金型形状のデータ容量を削減するために、金型モデルのデータを基礎形状、付加形状、及び基礎形状に対する付加形状の配置位置に係るものとして定義し、これらの金型モデルのデータからＮＣデータ作成する方法及びシステムであることが理解される。
【発明の効果】
【００２５】
上述のように、金型形状の作成において、金型モデルデータの定義に、基礎形状、付加形状、及び基礎形状に対する付加形状の配置位置を用い、金型モデルデータを細分化することにより、金型モデルデータは従来の金型モデルのものよりも小さいデータ容量を一単位として取り扱うことができる。また、同一の付加形状を複数含む金型モデルの場合には、同一の個々の付加形状データを重複してコンピュータ上に記憶しておく必要がなくなるため、金型モデルデータのデータ容量を従来よりも大幅に削減することができる。また、工具の軌跡データは、金型の所定の断面ごとに順次作成される構成となっている。そして、金型の各断面のＮＣデータ作成では、その断面を形成する付加形状データを配置位置データから特定してこれを断面形状算出に用いる。従って、各断面形状の算出においては、複数ある付加形状データに関しては特定された付加形状データのみを用いるため、コンピュータ演算処理において演算に用いるデータ容量を削減できる。また、これに伴い、汎用のＣＡＤを用いた金型モデルの３次元データの作成が可能となり、さらには、汎用のＣＡＭを用いた高精度のＮＣデータ計算が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下の説明は、あくまでも本発明の例示にすぎず、以下の記載によって発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００２７】
ＮＣデータ作成は、まず、金型モデル作成し、次いで、その作成された金型モデルを用いてＮＣデータを作成する２段階のフローから構成される。このフローは、金型形状が基礎形状とそれに組み合わされる複数の付加形状とから構成されている場合であって、金型形状がある一定のパターンから構成される場合に、その金型形状に対応するＮＣデータを作成することを主な対象とする。もちろん、これは、金型が複数の形状から構成されるが、例えばその構成が２つの単純な金型形状から構成されるような場合には対応していないということを意味しているのではなく、金型形状がある一定のパターンから構成される場合に、より有効であることを意味するものである。
【００２８】
また、説明の簡単のために、フローの説明では、ＮＣデータに係る軌跡が、金型座標軸のＸＺ平面ごとに算出されていく場合について説明する。すなわち、金型全体のＮＣデータは、ＸＺ平面上の一の加工軌跡を一単位としてＹ軸方向へ順次連続的にその加工軌跡として算出される場合を想定するものとする。以下にＸＺ平面上の一の加工軌跡を算出するフローの詳細を説明する。
【００２９】
まず、金型モデル作成フローについて説明する。図５は、ＮＣデータ作成フローの前段階としての金型モデル作成フローによって作成される金型の基礎形状（以下、母曲面と呼ぶ）、複数の同一の付加形状（以下、パーツと呼ぶ）、及びパーツの配置位置のデータの外観を示す。これは、図１に示す従来の金型モデル作成フローで作成される金型と比較すると、母曲面とパーツが一体となった状態での金型モデルを形成することなく個々の金型部品のデータを取得し、またその母曲面とパーツの部品の結合される位置データを取得しておくという点で従来の方法と異なる。この点、このように複数の同一のパーツ形状データの母曲面上での配置位置情報を取得しておくことにより、パーツの配置位置さえ定まれば、パーツを母曲面に配置したときの形状を容易に算出することができ、後述のようにＮＣデータ作成時の計算量を大きく低減させることができる。これは、本発明に係る大きな特徴であるといえる。
【００３０】
図６に本実施形態に係る金型モデル作成のフローを示す。金型モデル作成では、スタートする（ステップ３００）と、まず、母曲面の３次元形状データを作成する（ステップ３１０）。図６に示されている母曲面は、ＸＹ面の上面が曲面形状となっている例を示す。次に、パーツの３次元形状データを一つ作成する（ステップ３２０）。この場合において、パーツデータが複数ある場合には、それぞれ同一形状のパーツに対しては１つのデータを作成すればよい。次に、製品形状の情報に基づいて一のパーツの母曲面に対する位置を決定し（ステップ３３０）、母曲面上での配置位置データを取得する（ステップ３４０）。この処理は、全パーツに対して行い（ステップ３５０）、全てのパーツに対する処理が終了したときに金型モデル作成のフローは終了する（ステップ３６０）。このように、本発明に係る金型モデル作成によれば、金型形状データは、母曲面形状データ、複数のパーツ形状データ、及び各パーツの配置位置データとして取得される。上記の例では、複数の同一形状のパーツデータを母曲面に配置する場合であり、ステップ３３０から３５０をパーツ個数分繰り返すことになる。なお、前記パーツデータと異なる形状のパーツデータが母曲面にさらに配置されるような金型モデル（図には示していない）の場合には、上記フローのうちのステップ３２０から３６０までをそのパーツに対して行うことにより、別のパーツデータの金型モデルについても作成することが可能となる。本発明に係る金型形状データ作成によれば、基礎形状と付加形状は１つの金型モデルデータとしてではなく、各々別個のデータとして作成されるため、それぞれは、従来の一体化した金型モデルデータと比較して小さいデータ容量に抑えることができる。これにより、金型全体が多数の形状から構成される場合に対して、従来のデータ容量増大に伴って金型モデルが作成できなくなり得るというデメリットを解消し得る。特に、上記の例のように、金型モデルが複数の同一の付加形状を有する場合には、同一の付加形状に対しては１つのモデルデータを取得すればよいことから、劇的に、データ容量を削減することが可能となることに注目すべきである。
【００３１】
次に、ＮＣデータ作成について説明する。図７は、ＮＣデータ作成フローの入力データとしての、金型モデル作成で作成された金型の母曲面、金型のパーツ、及びパーツの配置位置のデータと、それらを用いることによって作成されるＮＣデータを示す。ＮＣデータは、金型を切削する軌跡であり、切削に用いる工具を予め選定しておくことが前提となるが、工具が選定されれば、本実施例に係る方法により、工具の軌跡として、金型モデルを工具半径分３次元オフセットしたものとして算出される。
【００３２】
図８は、ＮＣデータ作成フローを示す。ＮＣデータ作成フローでは、スタートする（ステップ４００）と、まず、母曲面形状を金型加工用工具半径分３次元オフセットする（ステップ４１０）。次に、３次元オフセット後のＸＺ平面に平行な一の断面形状を算出する（ステップ４２０）。次に、パーツ形状も同様に３次元オフセットする（ステップ４３０）。次に、前記断面のＹ軸方向の位置と同じ位置にあるパーツの配置位置を前記配置位置データから取得し（ステップ４４０）、そのパーツの３次元オフセット後の前記断面における輪郭形状を算出する（ステップ４５０）。次に、前記配置位置のデータを用いて、母曲面の断面位置にパーツの断面形状を配置する処理を全パーツに対して行う（ステップ４６０）。次に、全ての断面の和集合を算出して母曲面に全てのパーツを配置したときの断面の輪郭を求めることにより、工具の軌跡位置を求める（ステップ４７０）。以上によりＮＣデータ作成フローが終了する（ステップ４８０）。
【００３３】
従来のＮＣデータ作成では、母曲面にパーツを配置した形状を作成した後に工具に対応したオフセットを行っていたため、各パーツ位置に対してそれぞれオフセット形状を算出する計算が必要とされており、金型形状全体のオフセットデータを作成するには、パーツの数の増大と共に計算量が増大していた。一方、本発明に係るＮＣデータ作成では、オフセットは、母曲面及びパーツをそれぞれ別個に行い、それぞれのオフセット後のデータを重ね合わせることにより、金型形状全体のオフセットデータを取得する方法を採っている。そして、この場合において、各パーツは同一形状であればパーツのオフセットデータの算出は一度行えば足りる。従って、必要なデータ量及び計算量を激減させることが可能となる。また、本発明では、上述したようにＸＺ平面に平行な一の断面ごとに加工軌跡を算出しており、断面形状作成においては、パーツ部分に関してはその断面を形成するパーツデータのみを用いれば断面形状を算出することができることから、コンピュータの演算用メモリ（例えば一時記憶用メモリ）使用量の削減及び計算時間の短縮をより推進することできる。そして、このとき、配置位置データは、母曲面とパーツの結合位置を特定することに加えて、金型の所定の断面（例えばＸＺ平面に平行な一の断面）の形状を形成するのはどのパーツであるかを特定する役割を果たしている。
【００３４】
また、必ずしも全ての配置位置の座標を用いて金型形状全体の輪郭を算出する必要はない。例えば、パーツが母曲面上に等間隔で配置される場合には、一の起点座標と、その起点からのＸＹＺ方向の変位量として配置位置のデータを用いても良い。また、基礎形状が母曲面ではなく水平面である場合には、一の起点座標と、その起点からのＸＹ方向の変位量として配置位置のデータを用いても良い。
【００３５】
また、上記金型モデル作成は、例えば、汎用のＣＡＤソフトウェア等を用いて実現することができ、上記ＮＣデータ作成は、例えば、汎用のＣＡＭソフトウェア等を用いて実現することができる。従って、本発明によって、従来の設計ツールをそのまま利用することが可能となり、費用の増大を防ぐことができ、さらには、従来の設計資産の流用を容易に行うことが可能となる。
【００３６】
ここで、これまで説明してきた本発明に係る金型モデルとＮＣデータの作成方法を従来技術に基づく方法と比較する。説明の簡単のために、ここでは、例えば金型モデルがＰＣモニターの筐体の上面又は背面のメッシュ構造のような母曲面と複数の同一形状を有するパーツデータから構成される場合についての例を示すことにする。表１は、従来技術と本発明とを、必要となる金型モデルデータ容量、ＣＡＤソフトウェアを用いた場合のモデリング工数、配置位置のデータ容量、ＮＣデータ作成可能性、ＣＡＭソフトウェアを用いた場合のＮＣデータ計算時間の観点から比較した結果を示す。なお、以下の比較では、従来技術に基づく方法及び本発明に係る方法のいずれに対しても同様の汎用のＣＡＤソフトウェア及びＣＡＭソフトウェアを用いた。
【００３７】
表１
2007094955.tif 000003
【００３８】
まず、一般的なＣＡＤ上でのデータ容量について、従来技術では、金型モデルのデータ容量は、パーツ数に１パーツに必要なデータ容量を乗じたものであり、本モデルでは具体的には金型全体の約半分を作成した時点で１３９ＭＢ以上の大きさのデータである。従って、一般のＣＡＤでは金型全体のモデルデータを作成するのはデータ容量が大きすぎるため困難な場合が多い。一方、本発明に係る金型モデルデータ容量は、パーツ種類数に各パーツに必要なデータ容量を乗じたものであり、具体的にはＣＡＤツール上で１．１ＭＢである。実際には、金型モデルデータとしては以下に示す配置位置に係るデータ容量がこれに加えられるが、このデータ容量は以下に示す通り僅かな容量である。従って、本発明に基づく金型モデルは、データ容量に関して従来の１／１００以下にまで削減することが可能となる。
【００３９】
次に、一般的なＣＡＤツールを用いた場合のモデリング工数を比較する。従来技術に基づくデータ容量の金型モデル作成に要した時間は１時間１３分であった。一方、本発明に基づくデータ容量の金型モデル作成に要した時間は２分であった。これは、本発明に係る方法における同一形状のパーツそれぞれに対するモデリング作業は一回で足りることに起因するものである。本発明に基づく場合、金型モデルの作成時間は、大幅に短縮されることが理解される。
【００４０】
次に、基礎形状にパーツを配置する際の配置位置を比較する。従来技術の場合には、金型モデルは、パーツと基礎形状（母曲面）は一体のものとして扱うため、配置位置を指定することはなく、これに伴うデータ容量は存在しない。一方、本発明に係る金型モデル作成では、１点を１２バイトで表し、１万点を指定する場合には１２０ＫＢのデータ容量となる。しかしながら、この配置位置に係るデータ容量は、上記データ容量に比べると僅かな量であるといえる。
【００４１】
次に、ＮＣデータ作成可能性について比較する。従来技術の場合には、データ容量が大きくなりすぎ、金型モデルが作成できないことも起こり得るため、結果として、ＮＣデータ自体を作成できないケースも生じる。一方、本発明に係るＮＣデータ作成方法によれば、データ容量削減により、従来、データ容量の問題のため作成できなかった金型モデルのＮＣデータを作成できるようになる。
【００４２】
次に、ＮＣ計算時間を比較する。従来技術によれば、断面計算などのＣＡＭソフトの基本処理の計算時間は金型部品モデルの構成要素数が増えると比例関係以上に激増する場合がある。一方、本発明によれば、一度に処理する構成要素は一つなので構成要素数に比例した計算時間になる。
【００４３】
上述の通り、本発明に基づく金型モデルを用いてＮＣデータを作成することは、金型モデルのデータ容量を削減することに伴い、金型モデル作成の計算効率及びＮＣデータ作成の計算効率を向上させることができる点で非常に有用であることが分かる。
【００４４】
本発明に係る金型モデル及びＮＣデータの作成によれば、金型の形状を定義するために必要な３次元データが少ない容量で済むため、ＣＡＤを用いた３次元データの作成が可能となる。これに伴い、従来、ＣＡＭソフトで３次元データからＮＣデータを作成することができず、２次元データを利用し、人の操作を介して擬似的に３次元のＮＣデータを作成していた方法と対比すると、本発明により、ＣＡＭソフトで３次元の高精度のＮＣデータを計算することが可能になる。
【００４５】
以上のように、本発明の実施の一形態及び実施例について説明してきたが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、これに種々の変更を加え得るものであることは容易に理解される。そして、それらが特許請求の範囲の各請求項に記載した事項、及びそれと均等な事項の範囲内にある限り、当然に本発明の技術的範囲に含まれる。上記の例は特定の金型に対してのものであったが、これはあくまでも一例であり、本発明がこの特定の具体例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来のＮＣデータ作成方法に用いられる金型の３次元データを示す。
【図２】従来のＮＣデータ作成方法に用いられる金型の３次元データの作成方法を示す。
【図３】従来のＮＣデータ作成方法に用いられる金型の３次元データ及びそれから算出されるＮＣデータを示す。
【図４】従来のＮＣデータ作成方法を示す。
【図５】本発明に係る金型モデルを示す。
【図６】本発明に係る金型モデル作成フローを示す。
【図７】本発明に係る金型モデルデータ及びそれから算出されるＮＣデータを示す。
【図８】本発明に係るＮＣデータ作成フローを示す。
【符号の説明】
【００４７】
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０・・・従来の３次元金型モデルデータの作成ステップ
２００、２１０、２２０、２３０・・・従来のＮＣデータの作成ステップ
３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０・・・本発明に係る金型モデルデータの作成ステップ
４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０・・・本発明に係るＮＣデータの作成ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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